綠色建筑與小區(qū)低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)模型研究.pdf

1、高速的城市化進(jìn)程導(dǎo)致城市區(qū)域下墊面屬性發(fā)生了巨大變化。地表不透水面積的增加,影響了城市原有的水文循環(huán),改變了城市區(qū)域的暴雨徑流條件,使得區(qū)域徑流總量增加,洪峰流量增大,洪峰出現(xiàn)時間提前,徑流水質(zhì)變差。城市化除了改變城市原有的下墊面結(jié)構(gòu)和功能之外,也影響了城市的氣候特性,導(dǎo)致城區(qū)降雨量和降雨事件發(fā)生頻率增加。特別是近年來,城市內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā),嚴(yán)重威脅人民的生命財產(chǎn)安全。而另一方面,隨著點源污染逐步得到控制,非點源污染逐漸成為城市水環(huán)境保護(hù)所

2、面臨的重要問題。建筑與小區(qū)是城市雨水排水系統(tǒng)的起端,占據(jù)城市面積的70％左右,因此在城市雨洪控制與利用中扮演重要角色。基于綠色建筑與小區(qū)的低影響開發(fā)技術(shù),通過一系列不同措施的組合,從源頭對降雨徑流進(jìn)行截留、蓄滲,可有效降低降雨徑流中的污染物負(fù)荷,削減洪峰流量和總徑流量,延緩洪峰出現(xiàn)時間,對解決當(dāng)前城市化進(jìn)程中頻頻出現(xiàn)的雨洪問題和城市湖體污染問題具有重要的指導(dǎo)意義。但由于目前缺乏評價該措施運(yùn)行效果的有效方法和數(shù)據(jù)支持,導(dǎo)致該技術(shù)難以推廣和

3、應(yīng)用。
　　文章首先對生物滯留系統(tǒng)、綠色屋頂、滲透鋪裝系統(tǒng)、植草溝等幾種主要的低影響開發(fā)技術(shù),從其結(jié)構(gòu)、功能、設(shè)計方法、應(yīng)用、經(jīng)濟(jì)效益以及存在問題進(jìn)行了比較詳盡的對比研究,并且對各項技術(shù)對于徑流水量的削減和徑流水質(zhì)的改善效力進(jìn)行了評估。然后,從水文效應(yīng)、水質(zhì)效應(yīng)、適用性、處置方式、經(jīng)濟(jì)性等方面對各項低影響開發(fā)技術(shù)進(jìn)行了比較全面的橫向比較,可為低影響開發(fā)技術(shù)的選用提供參考。
　　在此基礎(chǔ)之上,文章基于SWMMH模型構(gòu)建了綠色建

4、筑與小區(qū)低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)模型,并將所構(gòu)建的模型在深圳市光明新區(qū)萬丈坡示范基地進(jìn)行應(yīng)用,得到了以下主要結(jié)論:
　　①利用三場降雨強(qiáng)度不同的實際監(jiān)測降雨數(shù)據(jù),采用修正的摩爾斯檢驗法對構(gòu)建出的模型水文水力參數(shù)和水質(zhì)參數(shù)分別進(jìn)行了參數(shù)敏感性分析,并得出子匯水區(qū)不滲透性是模型水文水力模塊中最敏感的參數(shù),而污染物最大累積量、污染物累積半飽和常數(shù)、污染物沖刷系數(shù)和污染物沖刷指數(shù)這四個參數(shù)對模型水質(zhì)模擬結(jié)果都存在較大影響,其中,污染物沖刷指數(shù)的

5、影響程度最高。因此,在模型參數(shù)識別和率定過程中應(yīng)對敏感性參數(shù)進(jìn)行優(yōu)先識別和重點率定。
　?、趯δＰ驮诓煌涤曛噩F(xiàn)期條件下,示范小區(qū)雨水管道出口處的徑流流量變化情況進(jìn)行模擬研究。模擬結(jié)果顯示:在0.25a、0.5a、1a、2a、3a、5a和10a這7種不同降雨重現(xiàn)期條件下,低影響開發(fā)技術(shù)對系統(tǒng)的徑流總量削減率分別為36.82％、34.21％、47.87％、31.03％、30.41％、29.73％和28.97％;對系統(tǒng)的洪峰流量削減率

6、分別為32.47％、32.33％、27.35％、18.08％、17.74％、18.05％和15.89％。并且,隨著降雨重現(xiàn)期的增大,低影響開發(fā)技術(shù)對于徑流總量和洪峰流量的削減能力基本上呈逐步減弱趨勢。此外,由模擬結(jié)果得出,無論是在何種降雨重現(xiàn)期條件下,使用低影響開發(fā)技術(shù)的系統(tǒng)其洪峰出現(xiàn)時間均相對滯后于未使用低影響開發(fā)技術(shù)的系統(tǒng)。結(jié)果表明:低影響開發(fā)技術(shù)不僅對降雨徑流具有削減作用,還具有滯留作用。
　　③對模型在不同降雨重現(xiàn)期條件下

7、,示范小區(qū)雨水管道出口處的水質(zhì)變化情況進(jìn)行模擬研究。模擬結(jié)果顯示:在0.25a、0.5a、1a、2a、3a、5a和10a這7種不同降雨重現(xiàn)期條件下,低影響開發(fā)技術(shù)對系統(tǒng)徑流中的COD的總負(fù)荷削減率分別為25.98％、17.81％、15.68％、14.94％、14.7％、14.36％和14.14％;對系統(tǒng)徑流中的SS的總負(fù)荷削減率分別為24.10％、17％、14.68％、13.97％、13.65％、13.45％和13.3％;對系統(tǒng)徑流中的

8、TN的總負(fù)荷削減率分別為37.04％、23.6％、15.37％、13.83％、11.34％、10.44％和9.19％;對系統(tǒng)徑流中的TP的總負(fù)荷削減率分別為43.57％、32.06％、21.49％、14.45％、11.96％、11.7％和10.51％。由此可以看出,低影響開發(fā)技術(shù)對于污染物負(fù)荷具有較好的去除效果,可以有效改善徑流水質(zhì)。其次,根據(jù)模型模擬結(jié)果還可以看出,雖然低影響開發(fā)技術(shù)對不同污染物負(fù)荷的削減程度不一致,但是不同污染物的濃